本文關(guān)鍵詞：大型擠壓筒復(fù)雜服役條件下蠕變疲勞損傷機(jī)理與壽命預(yù)測

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【摘要】：擠壓產(chǎn)品因其材料損耗少、生產(chǎn)效率高、符合現(xiàn)代工業(yè)綠色低碳的發(fā)展趨勢而得到廣泛應(yīng)用。大型擠壓筒是重型擠壓機(jī)的關(guān)鍵部件之一,其耐用性和服役壽命對擠壓成本的影響很大。生產(chǎn)實踐表明,由于長期承受循環(huán)高溫高壓的作用,大型擠壓筒的失效常表現(xiàn)為疲勞蠕變損傷引起的內(nèi)層筒脫出、筒體變形甚至斷裂等,而目前國內(nèi)外對此方面的研究極為有限。本文以某尺寸大型擠壓筒為研究對象,重點研究在疲勞、蠕變和疲勞蠕變交互作用下的擠壓筒服役壽命計算方法,以期為大型擠壓筒設(shè)計提供可借鑒的準(zhǔn)則。本文的主要研究內(nèi)容如下:①以Lamé公式為基礎(chǔ),引入DDM方法對擠壓力作用下的多層擠壓筒應(yīng)力分布進(jìn)行分析,研究擠壓筒應(yīng)力分布的一般規(guī)律與計算方法;②為實現(xiàn)對擠壓過程中擠壓筒應(yīng)力場演變規(guī)律的分析,在前人有限元分析基礎(chǔ)上,對擠壓過程下的復(fù)雜載荷邊界條件進(jìn)行簡化。在僅考慮內(nèi)部徑向斜坡加載和溫度對材料物理性質(zhì)的影響情況下,推導(dǎo)了擠壓筒在擠壓全過程中的應(yīng)力分布演化的計算表達(dá)式;③采用估算法確定筒體材料H13鋼的疲勞S-N曲線,并通過疲勞試驗加以驗證;由蠕變試驗確定材料蠕變率表達(dá)式,為后續(xù)擠壓筒壽命分析奠定了基礎(chǔ);④對疲勞、蠕變二者單獨作用下的擠壓筒壽命進(jìn)行分析;以過盈量變化為耦合點對疲勞蠕變交互作用重新定義,即認(rèn)為蠕變變形導(dǎo)致過盈量改變、影響應(yīng)力分布并使疲勞損傷發(fā)生變化,應(yīng)力分布的改變又反過來影響蠕變率和蠕變變形,疲勞蠕變交互作用壽命為循環(huán)擠壓下的最先發(fā)生破壞的疲勞壽命或蠕變壽命,依此定義對擠壓筒疲勞蠕變交互作用壽命進(jìn)行了分析。本文采用材料試驗與理論分析相結(jié)合的方式對大型擠壓筒的壽命進(jìn)行分析,研究結(jié)果可為基于疲勞蠕變交互作用的擠壓筒設(shè)計提供參考。
【關(guān)鍵詞】：疲勞 蠕變 蠕變疲勞交互作用 大型擠壓筒 壽命預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG376
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 擠壓設(shè)備發(fā)展概述與擠壓過程研究現(xiàn)狀9-11
• 1.1.1 擠壓設(shè)備發(fā)展概述9-10
• 1.1.2 擠壓過程研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 擠壓筒設(shè)計與研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 材料疲勞蠕變及其交互作用概述13-17
• 1.3.1 疲勞損傷理論與設(shè)計方法研究13-15
• 1.3.2 蠕變斷裂與壽命研究15-16
• 1.3.3 疲勞蠕變交互作用概述16-17
• 1.4 課題來源、研究目的與主要研究內(nèi)容17-19
• 1.4.1 課題來源與研究目的17-18
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容18-19
• 2 擠壓筒應(yīng)力分析理論基礎(chǔ)19-27
• 2.1 單層擠壓筒應(yīng)力分析19-21
• 2.2 多層擠壓筒應(yīng)力分析21-24
• 2.3 擠壓筒應(yīng)力分析實例24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 擠壓過程中擠壓筒應(yīng)力場演變分析27-36
• 3.1 載荷邊界條件簡化27-31
• 3.2 應(yīng)力場演變公式推導(dǎo)31
• 3.3 分析實例31-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 H13 鋼疲勞蠕變試驗研究36-48
• 4.1 疲勞性能估算與試驗36-41
• 4.1.1 S-N曲線估算36-38
• 4.1.2 疲勞試驗驗證38-41
• 4.2 蠕變試驗41-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 擠壓筒壽命預(yù)測與分析48-67
• 5.1 材料疲勞對擠壓筒壽命的影響48-54
• 5.2 材料蠕變對擠壓筒壽命的影響54-59
• 5.3 疲勞蠕變交互作用對擠壓筒壽命的影響59-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 結(jié)論67-70
• 6.1 研究重點與創(chuàng)新67-68
• 6.2 不足與改善建議68-70
• 6.2.1 研究不足68
• 6.2.2 改善建議68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：766995